武水集团：排水系统一线运营关键技术看这里！
新型冠状病毒肺炎（COVID-19）来势凶猛。武汉市水务集团有限公司（简称：武水集团）紧急启动战时应急保障机制，采取多种应急措施，保障了所辖城市污水处理厂、污水泵站和管网的安全、稳定运行。同时发现了污水处理厂药剂种类过多、储备困难、自动化程度有待提高、在线仪表安装不足等问题，尤其是污水处理厂建设时留下的“硬伤”给应急保障带来的影响。提出了下一步研究和改进的方向，为提升污水处理行业应对类似突发公共卫生事件的应急保障能力提供借鉴。
引言
新型冠状病毒肺炎（COVID-19）来势凶猛，城市公共卫生安全面临前所未有的严峻考验。湖北省启动重大突发公共卫生事件Ⅰ级响应。2月1日，生态环境部发布《关于做好新型冠状病毒感染的肺炎疫情医疗污水和城镇污水监管工作的通知》（环办水体函〔2020〕52号），要求“高度重视医疗污水和城镇污水监管工作”。随后武汉市及其他一些地方政府也发布了关于加强污水处理工作的指导性文件。3月10日，世界卫生组织发布《关于应对新型冠状病毒的供水、污水、垃圾管理办法》，提出污水处理厂可考虑末端消毒应对新型冠状病毒且强调厂区运行人员应加强个人防护。
城市污水处理厂和污水管网是城市卫生和环境保护的重要基础设施。污水厂的安全运行、达标排放是疫情期间城市安全保障工作中的重要一环，涉及老百姓生命健康安全，也是医疗和生活基础设施正常运行的重要保障。本文旨在通过介绍新冠疫情期间武水集团所辖污水处理厂、污水泵站及管网运维的应急保障措施和发现的问题，在总结经验和不足的基础上，提出下一步改进和研究的方向，以提高应对突发公共卫生安全事件的抗风险能力和保障水平。
1 武水集团污水业务概况
武汉是一座拥有1000多万人口的特大城市，地处长江、汉江之滨，两江交汇形成武昌、汉口、汉阳三镇隔江相望的格局。市域湖泊星罗棋布，城市基础设施建设独具两江三镇特色。污水处理厂数量多、分布广（三镇）、工艺类型多。武汉市共有污水处理厂26座，设计总处理规模355万m³/d。
武水集团负责运维中心城区的三金潭、黄浦路、南太子湖、汤逊湖、二郎庙、沙湖、龙王嘴、黄家湖、落步嘴等9座城市污水处理厂和远城区的东西湖污水处理厂，同时运维管理与污水处理厂配套的58座污水泵站和392Km进厂主干污水管网。污水处理厂设计总规模为216万m³/d，服务面积约600万Km²，服务人口约600万人。采用的主要工艺型式有：改良A²O +深度处理、改良A²O+MBR、硝化反硝化生物滤池、氧化沟+深度处理等。尾水消毒主要采用次氯酸钠。出水执行GB 18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。
2 疫情期间污水处理及收集
应急保障措施
为遏止新冠肺炎疫情蔓延扩散势头，武汉市于2020年1月23日春节前夕“封城”。作为城市运行保障的重要一环，保障城市污水收集和处理系统的安全运行责任重、压力大。疫情叠加春节，城市污水的水质、水量变动大，不确定性、偶然性前所未有。既要确保运维人员的健康安全、防止污水收集过程中污染物外泄，又要确保出水稳定达标、防止病毒排放水体进入自然循环。面对突如其来、无先例可循的形势，武水集团紧急启动了战时应急保障机制，采取了应急措施。
2.1 应急保障工作机制
（1）组建应急处置队伍和技术团队
水务集团及下属排水公司分别成立领导小组，统筹安排各项工作，全面落实疫情防控措施；组织技术力量，加强与设计、科研等单位协作沟通，制定技术指导方案；分类组建应急处置队伍，24小时待命，及时处置各类安全生产突发事件，确保污水收集管网、污水泵站、污水处理厂的运行安全。
（2）强化水质水量应急监测
通过在线仪表、污水处理厂化验室、集团水质监测中心三级监测体系和武水集团、排水公司（武汉控股）、污水处理厂三级管理体系，着重做好管网、泵站、污水处理厂进出水量、水质监测工作；增设检测指标、调整相关检测项目检测频次；结合市生态环境局、市水务局监测数据共享机制，密切关注水质水量变化。
（3）保障设备材料应急供应
随着防疫管控措施的逐步升级，药剂供应、设备抢修、零配件采购难度逐步加大。制定供应计划，及时组织生产必须的原材料以及生产设施备品备件的储备；建立日查日报制度，根据消耗情况，动态调整供应计划；积极争取市区防疫指挥部、市水务局、市生态环境局等上级部门的指导和协助，协调原材料和零配件的生产及运输，保证原材料供应。
（4）严格信息沟通和上报制度
加强与环保、环卫、公安、交管、街道、重点企事业单位等的信息沟通，及时了解疫情、医疗污水处理出水水质等信息；严格生产数据、人员健康数据、突发事件等信息的及时收集和上报；增大信息透明度，依托新闻媒体、融媒体，自媒体等多维平台，通报污水处理工作情况。
（5）封闭生产运行
对污水处理厂、提升泵站、调度中心等生产运行场所，实行严格封闭生产运行，隔绝与外部人员的密切接触。从生产运行、设备保障、后勤保障、外部支持等方面建立专班，减少因减员、隔离等因素影响生产运营的情况，确保人员安全和生产安全。
（6）制定“一厂一策”工作方案
各污水处理厂处理规模、处理工艺、主要设备、污泥处置、配套管网、周边及厂内环境均不同，各厂结合实际情况，制定“一厂一策”工作方案，全面加强生产运营管理，确保生产安全和人员安全。
（7）暂停下井、下池作业
非特殊情况，不组织下井、下池作业；必须下井、下池作业的须经批准，并采取严密防护措施后方可进行。
（8）注重环境消杀和个人防护
加大各类防疫物资储备力度；做好生产、办公及生活区域消毒，保持环境清洁；严格通勤车辆、污泥运输车辆和其它车辆的消毒工作；一线运维人员和化验人员配备防护用品，做好个人防护。
2.2 污水处理厂应急保障措施
2.2.1 严密监测进水情况（1）调整检测项目和频次，保障工艺运行。疫情期间在日常检测的基础上，增加每日进水余氯和出水余氯的检测；在进、出水粪大肠菌群指标一周三次检测的基础上，根据各厂需求增加检测频次，作为工艺调整的参考。
（2）配备应急碳源。疫情期间，由于企业、商业、餐饮大部分停业，总处理水量较平时每日减少约10%；同时由于疫情期间含氯消毒剂使用量增大，污水厂进水COD下降明显，最低值仅在40mg/L左右。为确保污水处理厂运行的稳定性，部分污水厂预备了应急碳源。
（3）建立联动机制。疫情期间每日跟踪进水余氯，当进水余氯值超过0.3ml/L时，立即启动应急预案，同时报请主管部门协调排查，保证污水在污染源消杀前端进行脱氯处理，避免过高的余氯对污水处理工艺产生冲击，确保处理工艺正常运行。
2.2.2 关注生物处理系统运行状态
关注生物处理系统运行参数，对活性污泥生物相进行观察，必要时检测SOUR（比耗氧速率），监测生物系统生物菌种的生长活动状态（种类、活性和数量等级等）。如发现问题，及时调整水量负荷、曝气量、污泥回流比、排泥量等，需要时及时补充新鲜污泥或碳源，确保运行效果。
2.2.3 加强尾水消毒管理
（1）加强消毒设备的运维管理。在三金潭污水处理厂（紧邻武汉市金银潭医院）增加在线余氯计，其他水厂增加人工余氯检测，以有效控制次氯酸钠投加量；检测出水粪大肠菌群数，确保达到GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级A标准要求（小于1000个/L）。
（2）降低对环境水体的影响。在出水粪大肠菌群数达标的前提下，尽量保持出水余氯不高于0.5mg/L。
2.2.4 安全处置栅渣、污泥等固废
（1）对栅渣、剩余污泥等的产生量、处理量、外运周转能力等每天汇总分析，及时调度；积极争取政府支持，保证污泥运输车辆的通行，避免积压。
（2）每天对污泥堆场、栅渣堆放点等场所使用有效氯消毒剂溶液进行消毒，保持良好的区域环境卫生。
（3）调整污泥处理处置方式，疫情期间各污水处理厂产生的污泥优先采用焚烧方式进行无害化处置。
2.2.5 保障设施设备安全运行
（1）加大关键设备的巡查、维护频次，及时发现隐患、及时解决问题，确保设备安全、稳定运行。
（2）在设备厂家由于“封城”无法到达现场的情况下，充分调动排水公司维修力量，在厂家视频指导下，对专业设备进行维护、维修。
（3）整合资源，疫情期间确保公司一盘棋，统筹调配各厂的设备和配件，利用替换设备的可用零部件弥补疫情期间配件不足。
2.2.6 确保药剂供应
（1）制定供应计划。建立日查日报制度，延长储备周期，部分污水厂增设药剂储罐。
（2）加强供应商管理。要求各供应商每日上报运输车辆、司乘人员、运输路线等情况。
（3）请求政府支持。及时办理药剂运输通行文件，确保运输畅通，保证供应。
2.2.7 停用中水回用系统
为确保厂区运行安全，避免病毒扩散风险，污水处理所有中水回用系统停止运行。
2.3 污水收集系统应急保障措施
2.3.1 加强管网巡查和泵站设施管理
（1）疫情防控期间，通过加强管网巡查，及时发现管网淤堵现象，安排管道疏通，避免污水漫溢；重点加强对低洼易渍水地段巡查，严密监控管网水位，在市、区水务部门的统一调度下，对污水系统进行调度抽排，避免出现渍水。
（2）疫情防控期间，泵站设备的维修、运行要求按照污水处理厂的相关保障要求执行；针对与污水接触设备（如格栅机）表面进行重点消杀。
2.3.2 降雨排渍期间应急消杀
降雨排渍期间，在市、区水务部门的统一调度下，按指令及时启闭排口闸门。为避免溢流时病菌排入水体的风险，在排口增加了次氯酸钠的投加。同时按相关要求，控制次氯酸钠投加量，避免对水体造成较大影响。
2.3.3 管网应急疏捞管控
（1）疫情防控期间的管网疏捞，一般只安排井上作业。污水井表面及井内壁采用1000mg/L有效氯浓度消毒剂（10%次氯酸钠溶液稀释100倍），按100-300ml/ m²用量进行喷洒；对有明显污染物的检查井及井筒，按有效氯5000mg/L，用量300-1000ml/m²标准喷洒消杀。
（2）疏捞人员严格按疫情防护要求进行安全防护（防护服、口罩、护目镜、橡胶手套、雨靴）。尽可能使用疏捞机械设备,并做好疏捞设备及用具的消毒工作。对疏捞泥渣进行装袋封闭运输，由城管部门统一处理。
（3）特殊紧急情况下，安排专业水下作业人员疏捞淤堵点，要求严格做好水下作业人员消毒防护。
2.4 智慧水务助力应急保障
积极借助智慧化、网络化手段做好信息汇总、工作布置，疫情期间快速建立远程视频会议系统，用于组织召开各级生产会议和生产调度，实现高效连接、高效沟通。
3 问题与思考
3.1 问题
（1）物资运输难度大。在疫情紧急，城市交通、人流管控措施逐步升级的情况下，污泥外运、药剂采购及运输、设备维修和零配件供应等方面压力较大，尤其是管控政策发布初期，协调沟通机制尚不完善，涉及跨市甚至跨省协调难度较大。
（2）备品备件品种多、通用性差。部分污水处理厂建设时采用了外资贷款，或在改扩建时受用地影响，使得污水处理工艺多样，甚至同一污水厂不同时期建设的工艺选型也多样，且使用设备的品牌、型号种类多，造成了疫情期间备品备件的储备、设备的维护难度较大，尤其是进口设备的维修和备品备件的储备难度大，且互换性差。
（3）在线仪表设置不足。污水处理厂部分处理单元采用自成一体、独立控制的PLC系统，中控室集成控制度不够，须人工现场操作，容易增加人员暴露和调度短时滞后的风险。
（4）泥渣临时储存设施不足。部分污水处理厂污泥料仓储量较小，在下游处置能力不够时缺乏污泥应急堆放场所。
（5）消毒标准有待完善。目前污水处理厂尾水消毒标准相对模糊，仅明确了粪大肠菌群指标，并未对余氯指标有相应规定。如何控制出水余氯，做到既确保消毒效果又不对受纳水体产生影响，尚处于摸索阶段。
（6）化学药剂品种多、使用不便。污水处理中生产用化学药剂种类多达8种，在交通管制尤其是“封城”后，给药剂的采购、运输和贮存带来不便。
（7）风险认识、应对措施有待提高。对于特殊水质如氯含量高的进水，还缺乏有效的应对措施。对于气溶胶的污染风险认识不足。
3.2 改进和研究方向
（1）完善应急预案体系。认真分析、总结这次疫情期间发现的问题和经验，进一步调整、修改、完善污水处理厂应急预案。
（2）加快武水集团智慧水务规划实施力度。尽快实施污水处理厂和泵站的智慧化改造，提高管理效率，减少运行管理人员数量，降低运行管理人员现场操作的暴露风险。
（3）提高污水处理厂应急设计标准。排水设施设计时，应考虑到应急防控、降低风险的需求，比如考虑应急碳源、消毒剂投加设施的场地和接口，增大核心设备的备用率等。
（4）合理规划建设城市污水处理厂。在规划中应科学合理控制污水处理厂的规模和用地面积。在建设时，处理工艺和设备的选型除了考虑技术的先进性外，生产运行和维护管理的适用性和互通性尤为重要。
（5）开展特殊水质（含氯水等）应对策略研究。为防控疫情，公共场所和家庭多采用含氯消毒剂进行消毒，导致污水处理厂进水中可能会存在过量游离氯或化合氯。分析其对生物处理系统的影响，提出应对策略，保障污水处理厂正常运行。
（6）开展污水处理厂生物气溶胶污染物研究。污水处理厂在运行过程中不可避免存在着对污水或污泥的扰动作用，其中的微生物容易逸散到大气中形成生物气溶胶污染物，威胁运行人员健康。
（7）开展污水处理厂出水消毒标准和指标研究。通过生产数据和试验分析，研究污水处理厂出水消毒有关指标（如粪大肠菌群、余氯等）的建议值。
（8）建议开展污水处理化学药剂应用的相关课题研究。从保护环境和应急防控的要求出发，应该减少城市污水处理过程中化学药剂的使用，建议水处理行业开展相关课题的研究。
作者：邱文心、刘向荣、李先成、赵红兵、阮景亮、张碧波、周奔、廖华丰、樊柳、熊攀；作者单位：武汉市水务集团有限公司、 中国市政工程中南设计研究总院有限公司。
来源：给水排水